IBM研究人员已经发现了一类新的合成聚合物 - 一种灵活和强大的材料 - 这是第一次十年。新材料坚固,便宜,灵活,可回收和自我愈合。他们听起来真的太好了,但IBM今天在他们身后揭幕了很多艰难的科学。

在学术期刊上的论文中,加利福尼亚州圣何塞IBM Almaden研究中心的研究人员表示,新的工业聚合物是世界上第一批比骨骼,自我愈合和耐溶剂的材料系列完全可回收回到他们的起始材料。这些材料可以用作制造业,如半导体,航空航天,航空公司和汽车行业的制造业更便宜,更轻,更强大的可回收材料。IBM认为材料可能会影响每个工程和产品设计类别。

聚合物是通过化学键连接的分子的长链,它们已经是我们生命的巨大部分。它们作为服装和饮料瓶(聚酯),涂料(多丙烯酸类),塑料奶瓶(聚乙烯),固定食品包装(聚烯烃和聚苯乙烯)等产品中的核心材​​料。但面对元素时,这些材料通常不会屈服。他们可以“压力破裂”,他们很难回收。它们在垃圾填埋场中充满毒素。

“这类发现每隔几十年来,”IBM Research的先进有机材料科学家James Hedrick在接受采访时告诉Vidturebeat。“在这种成熟的领域将新的聚合物带来一个巨大的成本。但这个发现是特别的东西。“

以上:IBM聚合物

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IBM科学家Jeannette Garcia首先发现了一流的聚合物,被幸福意外被称为Pht。她用高强度汇集了已知的材料。但她离开了一个成分。结果与她认为是截然不同的。她不得不打破她的试管,让它出来,然后她发现它几乎是坚不可摧的。一个更大的团队去了“计算化学”,或者导致创造新材料的可能的反应道路。技术组合高性能计算和合成聚合物实验。

“它比在飞机翼,骨骼和纤维板中使用的材料强大,”加尔西亚说。“这些是非常强大的材料。当我们用碳纳米管加固它们时,它将强度提高了另外50%。我们越来越靠近金属的材料,但它们更轻便。“

当团队降低温度时,它发现了另一种材料 - 弹性凝胶。它就像一个橡皮筋,但它由75%或更多的液体组成。如果将其放入水中,它将恢复到其起始形式。这意味着材料是可回收的,并且超强。如果将其切成两半,然后将其放回一起,它将重新连接为一个单位。加尔西亚说,这被称为自我修复。

“你可以使用[这些材料]作为粘合剂,将两件事放在一起形成一个新的纽带,”她说。

在半导体芯片中,材料可用于返工高值但缺陷的制造芯片。

科学论文由德克萨斯州A&M大学的一支学术组织撰写撰写撰写的,以及IBM的圣何塞和图森,Ariz的研究人员。,地点。

“我们认为这将会产生巨大的效果,”Hedrick说。

材料科学通常被视为成熟的领域,因为几十年前的聚合物被发现。这些新的聚合物通过缩合反应形成,其中分子加入并丢失小分子作为副产物,例如水或醇。它们以相对简单的程序创建,并且是非常可调的,不同的材料由不同的温度产生。

以上:IBM聚合物的信息图表

图像信用:IBM.